I. Pambuka
Banyu Bisa Madhangi Lilin, Apa Bener? Iku Bener!
Apa bener ula wedi karo realgar? Iku salah!
Sing bakal dirembug dina iki yaiku:
Interferensi bisa ningkatake akurasi pangukuran, apa bener?
Ing kahanan normal, gangguan minangka mungsuh alami pangukuran. Gangguan bakal ngurangi akurasi pangukuran. Ing kasus sing parah, pangukuran ora bakal ditindakake kanthi normal. Saka perspektif iki, gangguan bisa nambah akurasi pangukuran, sing salah!
Nanging, apa iki mesthi kedadeyan? Apa ana kahanan ing ngendi gangguan ora ngurangi akurasi pangukuran, nanging malah nambah akurasi?
Wangsulane ya!
2. Kesepakatan Gangguan
Digabungake karo kahanan nyata, kita nggawe kesepakatan ing ngisor iki babagan gangguan kasebut:
- Gangguan ora ngandhut komponen DC. Ing pangukuran sing nyata, gangguan utamane yaiku gangguan AC, lan asumsi iki cukup masuk akal.
- Dibandhingake karo voltase DC sing diukur, amplitudo gangguan kasebut relatif cilik. Iki cocog karo kahanan sing nyata.
- Interferensi iku sinyal periodik, utawa nilai rata-rata nol sajrone periode wektu sing tetep. Titik iki ora mesthi bener ing pangukuran nyata. Nanging, amarga interferensi umume minangka sinyal AC frekuensi sing luwih dhuwur, kanggo umume interferensi, konvensi rata-rata nol cukup masuk akal kanggo periode wektu sing luwih suwe.
3. Akurasi pangukuran nalika ana gangguan
Umume instrumen pangukur listrik lan meter saiki nggunakake konverter AD, lan akurasi pangukurane ana hubungane karo resolusi konverter AD. Umumé, konverter AD kanthi resolusi sing luwih dhuwur duwe akurasi pangukuran sing luwih dhuwur.
Nanging, resolusi AD mesthi winates. Yen nganggep resolusi AD yaiku 3 bit lan voltase pangukuran paling dhuwur yaiku 8V, konverter AD padha karo skala sing dipérang dadi 8 divisi, saben divisi yaiku 1V. yaiku 1V. Asil pangukuran AD iki mesthi bilangan bulat, lan bagean desimal mesthi digawa utawa dibuwang, sing dianggep digawa ing makalah iki. Nggawa utawa mbuwang bakal nyebabake kesalahan pangukuran. Contone, 6.3V luwih gedhe tinimbang 6V lan kurang saka 7V. Asil pangukuran AD yaiku 7V, lan ana kesalahan 0.7V. Kita nyebut kesalahan iki minangka kesalahan kuantisasi AD.
Kanggo nggampangake analisis, kita nganggep yen skala (konverter AD) ora duwe kesalahan pangukuran liyane kajaba kesalahan kuantisasi AD.
Saiki, kita nggunakake rong skala sing identik kanggo ngukur rong voltase DC sing dituduhake ing Gambar 1 tanpa gangguan (kahanan ideal) lan nganggo gangguan.
Kaya sing dituduhake ing Gambar 1, voltase DC sing diukur yaiku 6.3V, lan voltase DC ing gambar kiwa ora ana gangguan, lan iku minangka nilai sing tetep. Gambar ing sisih tengen nuduhake arus searah sing kaganggu dening arus bolak-balik, lan ana fluktuasi tartamtu ing nilai kasebut. Voltase DC ing diagram sisih tengen padha karo voltase DC ing diagram kiwa sawise ngilangi sinyal gangguan. Kothak abang ing gambar kasebut makili asil konversi konverter AD.
Tegangan DC ideal tanpa gangguan
Terapna tegangan DC sing ngganggu kanthi nilai rata-rata nol
Gawe 10 pangukuran arus searah ing rong kasus ing gambar ing ndhuwur, banjur rata-ratakake 10 pangukuran kasebut.
Skala pisanan ing sisih kiwa diukur kaping 10, lan bacaane padha saben-saben. Amarga pengaruh kesalahan kuantisasi AD, saben bacaan yaiku 7V. Sawise 10 pangukuran dirata-rata, asile isih 7V. Kesalahan kuantisasi AD yaiku 0,7V, lan kesalahan pangukuran yaiku 0,7V.
Skala kapindho ing sisih tengen wis owah banget:
Amarga ana bedane tegangan interferensi positif lan negatif lan amplitudo, kesalahan kuantisasi AD beda-beda ing titik pangukuran sing beda-beda. Ing owah-owahan kesalahan kuantisasi AD, asil pangukuran AD owah antarane 6V lan 7V. Pitu saka pangukuran kasebut yaiku 7V, mung telu sing 6V, lan rata-rata saka 10 pangukuran kasebut yaiku 6.3V! Kesalahane yaiku 0V!
Nyatane, ora ana kesalahan sing mokal, amarga ing jagad objektif, ora ana 6.3V sing ketat! Nanging, pancen ana:
Ing kasus ora ana gangguan, amarga saben asil pangukuran padha, sawise rata-rata 10 pangukuran, kesalahan tetep ora owah!
Nalika ana jumlah gangguan sing cocog, sawise 10 pangukuran dirata-rata, kesalahan kuantisasi AD suda kanthi urutan gedhene! Resolusi saya apik kanthi urutan gedhene! Akurasi pangukuran uga saya apik!
Pitakonan-pitakonan kuncine yaiku:
Apa padha nalika voltase sing diukur duwe nilai liyane?
Para pamaca bisa uga pengin ngetutake kesepakatan babagan gangguan ing bagean kapindho, nyatakake gangguan kasebut nganggo serangkaian nilai numerik, numpukake gangguan kasebut ing voltase sing diukur, banjur ngetung asil pangukuran saben titik miturut prinsip carry konverter AD, banjur ngetung nilai rata-rata kanggo verifikasi, anggere amplitudo gangguan bisa nyebabake bacaan sawise kuantisasi AD owah, lan frekuensi sampling cukup dhuwur (owah-owahan amplitudo gangguan duwe proses transisi, tinimbang rong nilai positif lan negatif), lan akurasi kudu ditingkatake!
Bisa dibuktekake yen anggere voltase sing diukur dudu bilangan bulat persis (ora ana ing jagad objektif), bakal ana kesalahan kuantisasi AD, ora preduli sepira gedhene kesalahan kuantisasi AD, anggere amplitudo gangguan luwih gedhe tinimbang kesalahan kuantisasi AD utawa luwih gedhe tinimbang resolusi minimal AD, bakal nyebabake asil pangukuran owah antarane rong nilai sing jejer. Amarga gangguan kasebut simetris positif lan negatif, gedhene lan kemungkinan penurunan lan kenaikan padha. Mulane, nalika nilai nyata luwih cedhak karo nilai endi, kemungkinan nilai endi sing bakal katon luwih gedhe, lan bakal cedhak karo nilai endi sawise rata-rata.
Yaiku: nilai rata-rata saka pirang-pirang pangukuran (nilai rata-rata interferensi nol) kudu luwih cedhak karo asil pangukuran tanpa gangguan, yaiku, nggunakake sinyal interferensi AC kanthi nilai rata-rata nol lan rata-rata pirang-pirang pangukuran bisa nyuda kesalahan AD Quantize sing padha, nambah resolusi pangukuran AD, lan nambah akurasi pangukuran!
Wektu kiriman: 13 Juli 2023
